(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の光学素子を保持する鏡筒と、
前記光学素子により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、
前記鏡筒における被写体側となる一端部を撮影光軸に直交する方向で取り囲む外表面を形成する取付壁部と、
前記鏡筒に対して前記撮影光軸方向への相対的な移動を可能とすべく前記撮像素子を前記鏡筒に螺合により結合する結合部材と、
前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作により前記取付壁部と前記鏡筒とを固定する第１固定手段と、
前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作により前記結合部材を前記鏡筒に固定する第２固定手段と、を備え、
前記結合部材は、前記撮像素子に固定されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記結合部材は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な筒状を呈し、
前記結合部材の内周面には、結合部材側ネジ溝が設けられ、
前記鏡筒の前記他端部の外周面には、前記結合部材側ネジ溝と螺合可能な鏡筒側ネジ溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２固定手段は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な環状を呈し、内周面に前記鏡筒側ネジ溝と螺合可能な第２固定ネジ溝が設けられた第２ナット状部材であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記取付壁部は、被写体側から前記撮影光軸方向で見て同心状の２つの円形状を呈する段付きの貫通孔を有し、
前記鏡筒は、前記他端側よりも前記一端側の方が外径寸法の大きな段付きの外観形状を呈し、
前記第１固定手段は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な環状を呈し内周面に前記鏡筒側ネジ溝と螺合可能な第１固定ネジ溝が設けられた第１ナット状部材を有し、前記鏡筒を前記他端側から前記取付壁部の前記貫通孔へと挿通した状態において、前記取付壁部の前記外表面とは反対側で前記鏡筒の前記他端部に螺合された前記第１ナット状部材が前記鏡筒の前記一端部と間で前記取付壁部を狭持するものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記取付壁部では、前記貫通孔における段付き箇所に、前記撮影光軸に直交する直交面が設けられ、
前記鏡筒では、前記一端側と前記他端側との間の段付き箇所に、前記撮影光軸に直交する直交面が設けられ、
前記取付壁部と前記鏡筒との間では、双方の前記直交面の間に封止部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記第１固定手段に対する前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作を可能とするための第１空間が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記第２固定手段に対する前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作を可能とするための第２空間が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記鏡筒の外周面には、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの前記鏡筒の撮影光軸回りの回転操作のための平坦面部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記鏡筒の外周面には、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの前記鏡筒の撮影光軸回りの回転操作のためのピン穴が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記取付壁部は、前記外表面とは反対側に一端開放の箱状部材が結合されることにより、該箱状部材と協働して、前記鏡筒と前記撮像素子とを収容する筐体を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置を用いることを特徴とする車載カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等として用いられる撮像装置に関し、特に、車載カメラに好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像用のレンズ等の光学素子と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子と、を有する撮像装置が、車載カメラやデジタルカメラ、デジタルビデオ等に広く適用されている。撮像装置は、一般に、光学素子（レンズ）の結像位置が撮像素子（その受光面）となるように位置決めした状態で、筐体に収められて構成されている。
【０００３】
このような撮像装置では、筐体を防水機能や防塵機能を有する構成とすることにより、内部のレンズ（光学素子）および撮像素子（その駆動のための電装品）を水や塵から保護するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の撮像装置は、レンズと撮像素子とを位置決め固定したユニットを、一端にレンズを露出させるためのレンズ開口を有しかつ他端にユニット挿入のために開閉可能な挿入開口を有する筐体に、開放した挿入開口から挿入して固定する構成とされている。特許文献１の撮像装置では、レンズ開口から露見されるレンズの周囲を封止する必要があることから、レンズ開口とレンズとの間にＯリングを介在させつつ位置決め固定したユニットを挿入開口から挿入した状態で、筐体内部において撮影光軸方向に延在するネジ部材で当該ユニットを筐体に固定しており、筐体とレンズとの間を互いに圧接するＯリングで防水（防塵）するものとされている。
【０００４】
ところが、この特許文献１の撮像装置では、レンズと撮像素子との位置決め固定が完了したユニットを筐体に取り付けるものであって、筐体とレンズとを撮影光軸方向に圧接させることによりＯリングによる封止性能を確保するものであることから、位置決め固定したユニットにおいて、係合箇所に係合されるネジ部材への撮影光軸方向からの固定動作（締め付け操作）を可能な構成とする必要がある。ここで、撮像装置では、小型化が要求されることから、位置決め固定したユニットにおいて、係合箇所を撮影光軸に直交する方向で見て撮像素子が設けられた基板よりも突出する位置とすることは大型化を招くため望ましくない。このため、特許文献１の撮像装置では、基板の一部を切り欠くことにより、位置決め固定したユニットの係合箇所に係合されるネジ部材への撮影光軸方向からの固定動作を可能としている。しかしながら、基板の一部に切り欠きを設けると、基板における実装面積の低減を招くことから、基板の枚数の増加を招いてしまい、結果として撮像装置の小型化の妨げとなってしまう。また、ネジ部材自体を小さくすることにより、ユニットにおける係合箇所を小さくすることも考えられるが、筐体とレンズとの圧接力が不足してしまい、Ｏリングで十分な封止性能を確保することが困難となってしまう。
【０００５】
このため、この筐体とレンズとを撮影光軸方向に圧接させることによりＯリングによる封止性能を確保する構成にかえて、レンズ等の光学素子を直接筐体で封止的に保持する構成の撮像装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２の撮像装置では、筐体と光学素子とを撮影光軸方向に圧接させることなく光学素子の周囲の封止性を確保する構成であることから、ユニットを筐体に固定するための係合箇所に起因する上記した問題点を解消することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２の撮像装置では、撮像素子が設けられた基板を、筐体の内周面に設けたネジ溝への螺合により基板を筐体で保持する構成とされており、当該基板の撮影光軸回りの回転により基板の光学素子に対する撮影光軸方向への移動が可能とされ、光学素子と撮像素子との位置決め（ピント調整）が可能とされている。このため、特許文献２の撮像装置では、光学素子に対する撮像素子の撮影光軸方向での位置に応じて、撮影光軸回り方向で見た筐体に対する撮像素子の位置関係（撮影光軸回り方向での筐体に対する撮像素子の回転姿勢）が決まってしまうことから、光学素子の結像位置が撮像素子（その受光面）となるように位置決めした状態において、筐体に対する撮像素子の回転姿勢を所定のものとすることが困難である。
【０００７】
ここで、撮像装置では、筐体の外観形状から見た上下左右方向と、取得した画像における上下左右方向と、が一致していることが、製品品質の観点から重要である。例えば、筐体が立方体または直方体に近い形状である場合、筐体の底面が鉛直方向下側となるように撮像装置を配置すると、取得した画像における上下方向が当該画像の被写体における鉛直方向と一致していることが求められる。このため、特許文献２の撮像装置のように、位置決めの結果に応じて撮影光軸回り方向での筐体に対する撮像素子の回転姿勢が変化する構成とする場合、外観形状からでは上下左右方向が特定できない形状の筐体（例えば、円筒状や球状）を用いることで、筐体の外観形状に対する取得した画像における上下左右方向のずれを認識できなくすることが考えられるが、筐体の設計自由度が大きく制限されてしまう。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、筐体の設計自由度の低減を招くことなく、光学素子の周囲での封止性能の確保を容易なものとしつつ小型化の妨げのなることなく適切な光学性能を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の撮像装置は、少なくとも１つ以上の光学素子を保持する鏡筒と、前記光学素子により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、前記鏡筒における被写体側となる一端部を撮影光軸に直交する方向で取り囲む外表面を形成する取付壁部と、前記鏡筒に対して前記撮影光軸方向への相対的な移動を可能とすべく前記撮像素子を前記鏡筒に螺合により結合する結合部材と、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作により前記取付壁部と前記鏡筒とを固定する第１固定手段と、前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作により前記結合部材を前記鏡筒に固定する第２固定手段と、を備え、前記結合部材は、前記撮像素子に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記結合部材は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な筒状を呈し、前記結合部材の内周面には、結合部材側ネジ溝が設けられ、前記鏡筒の前記他端部の外周面には、前記結合部材側ネジ溝と螺合可能な鏡筒側ネジ溝が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の撮像装置は、請求項２に記載の撮像装置であって、前記第２固定手段は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な環状を呈し、内周面に前記鏡筒側ネジ溝と螺合可能な第２固定ネジ溝が設けられた第２ナット状部材であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の撮像装置は、請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、前記取付壁部は、被写体側から前記撮影光軸方向で見て同心状の２つの円形状を呈する段付きの貫通孔を有し、前記鏡筒は、前記他端側よりも前記一端側の方が外径寸法の大きな段付きの外観形状を呈し、前記第１固定手段は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な環状を呈し内周面に前記鏡筒側ネジ溝と螺合可能な第１固定ネジ溝が設けられた第１ナット状部材を有し、前記鏡筒を前記他端側から前記取付壁部の前記貫通孔へと挿通した状態において、前記取付壁部の前記外表面とは反対側で前記鏡筒の前記他端部に螺合された前記第１ナット状部材が前記鏡筒の前記一端部と間で前記取付壁部を狭持するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の撮像装置は、請求項４に記載の撮像装置であって、前記取付壁部では、前記貫通孔における段付き箇所に、前記撮影光軸に直交する直交面が設けられ、前記鏡筒では、前記一端側と前記他端側との間の段付き箇所に、前記撮影光軸に直交する直交面が設けられ、前記取付壁部と前記鏡筒との間では、双方の前記直交面の間に封止部材が配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記第１固定手段に対する前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作を可能とするための第１空間が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記第２固定手段に対する前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作を可能とするための第２空間が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記鏡筒の外周面には、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの前記鏡筒の撮影光軸回りの回転操作のための平坦面部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記鏡筒の外周面には、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの前記鏡筒の撮影光軸回りの回転操作のためのピン穴が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記取付壁部は、前記外表面とは反対側に一端開放の箱状部材が結合されることにより、該箱状部材と協働して、前記鏡筒と前記撮像素子とを収容する筐体を形成することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の車載カメラは、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の撮像装置では、鏡筒の一端部を撮影光軸方向で取付壁部に押圧しかつ結合部材を介して撮像素子を鏡筒の他端部に結合した状態において、取付壁部を固定するとともに、結合部材を撮影光軸回りの回転を防止しつつ撮影光軸に沿う移動を可能に保持することで、鏡筒を撮影光軸回りに回転させることにより、撮影光軸回り方向での取付壁部に対する撮像素子の回転姿勢を変化させることなく鏡筒に対する撮影光軸方向での撮像素子の位置を変化させることができるので、適切な光学性能を得ることができる。
【００２４】
また、鏡筒の一端部を撮影光軸方向で取付壁部に押圧した状態において、取付壁部と鏡筒とを第１固定手段により固定することができるので、鏡筒と取付壁部との当接箇所に封止部材を配置することで、取付壁部の外表面側からの取付壁部と鏡筒との間での十分な封止性能を容易に確保することができる。
【００２５】
さらに、第１固定手段は、撮影光軸に直交する方向からの固定動作により取付壁部と鏡筒とを固定することができ、かつ第２固定手段は、撮影光軸に直交する方向からの固定動作により結合部材を鏡筒に固定することができることから、それらの固定のために撮像素子が設けられた基板に切り欠きを設ける必要がないので、小型化の妨げとなることなく封止性能を確保することができる。
【００２６】
ついで、外表面を形成する取付壁部に対して鏡筒の封止的な固定を容易なものとしつつその鏡筒に適切な状態で撮像素子を結合させることができるので、取付壁部を外表面形状から上下左右方向が特定できるものとすることができ、外観形状から上下左右方向が特定できる筐体に用いることができる。
【００２７】
上記した構成に加えて、前記結合部材は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な筒状を呈し、前記結合部材の内周面には、結合部材側ネジ溝が設けられ、前記鏡筒の前記他端部の外周面には、前記結合部材側ネジ溝と螺合可能な鏡筒側ネジ溝が設けられていることとすると、簡単な構成で、撮像素子と鏡筒（そこに保持された光学素子）との撮影光軸方向への相対的な移動を可能とすべく撮像素子と鏡筒とを螺合により結合することができる。
【００２８】
上記した構成に加えて、前記第２固定手段は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な環状を呈し、内周面に前記鏡筒側ネジ溝と螺合可能な第２固定ネジ溝が設けられた第２ナット状部材であることとすると、簡単な構成で第２固定手段を構成することができるとともに、第２固定手段（第２ナット状部材）による結合部材の鏡筒への固定を強固なものとすることができる。
【００２９】
上記した構成に加えて、前記取付壁部は、被写体側から前記撮影光軸方向で見て同心状の２つの円形状を呈する段付きの貫通孔を有し、前記鏡筒は、前記他端側よりも前記一端側の方が外径寸法の大きな段付きの外観形状を呈し、前記第１固定手段は、前記鏡筒の前記他端部を取り囲むことが可能な環状を呈し内周面に前記鏡筒側ネジ溝と螺合可能な第１固定ネジ溝が設けられた第１ナット状部材を有し、前記鏡筒を前記他端側から前記取付壁部の前記貫通孔へと挿通した状態において、前記取付壁部の前記外表面とは反対側で前記鏡筒の前記他端部に螺合された前記第１ナット状部材が前記鏡筒の前記一端部と間で前記取付壁部を狭持するものであることとすると、簡単な構成で第１固定手段を構成することができるとともに、第１固定手段（第１ナット状部材および鏡筒の一端部）による取付壁部と鏡筒との固定を強固なものとすることができる。
【００３０】
上記した構成に加えて、前記取付壁部では、前記貫通孔における段付き箇所に、前記撮影光軸に直交する直交面が設けられ、前記鏡筒では、前記一端側と前記他端側との間の段付き箇所に、前記撮影光軸に直交する直交面が設けられ、前記取付壁部と前記鏡筒との間では、双方の前記直交面の間に封止部材が配置されていることとすると、第１固定手段による固定方向である撮影光軸方向で封止部材を圧縮することができるので、取付壁部の外表面側からの取付壁部と鏡筒との間をより適切に封止することができる。
【００３１】
上記した構成に加えて、前記結合部材は、前記撮像素子が設けられた基板に対して締結部材による螺合により固定されていることとすると、基板すなわち撮像素子を鏡筒により強固に固定することができる。
【００３２】
上記した構成に加えて、前記結合部材は、前記撮像素子が設けられた基板に対して接着により固定されていることとすると、結合部材と基板との位置関係を微調整することができることから、結合部材を介して取り付けられる鏡筒すなわちそこに保持される光学素子に対する撮像素子の位置関係を微調整することができるので、より高精度の画像特性を得ることができる。
【００３３】
上記した構成に加えて、前記結合部材は、前記撮像素子に固定されていることとすると、鏡筒と撮像素子との結合のための部材を減らすことができることから、各部材における製造誤差や温度変化に起因する変形の影響を低減することができるので、より高精度の画像特性を得ることができる。
【００３４】
上記した構成に加えて、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記第１固定手段に対する前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作を可能とするための第１空間が設けられていることとすると、鏡筒に対する撮影光軸方向での撮像素子の位置調整を行った状態において、第１空間を利用して第１固定手段を固定動作させることができるので、取付壁部と鏡筒との固定を容易なものとすることができる。
【００３５】
上記した構成に加えて、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記第２固定手段に対する前記撮影光軸に直交する方向からの固定動作を可能とするための第２空間が設けられていることとすると、鏡筒に対する撮影光軸方向での撮像素子の位置調整を行った状態において、第２空間を利用して第２固定手段を固定動作させることができるので、結合部材の鏡筒への固定を容易なものとすることができる。
【００３６】
上記した構成に加えて、前記鏡筒の外周面には、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの前記鏡筒の撮影光軸回りの回転操作のための平坦面部が設けられていることとすると、鏡筒の撮影光軸回りの回転操作を容易なものとすることができるので、鏡筒に対する撮影光軸方向での撮像素子の位置調整を容易にかつ正確に行うことができる。
【００３７】
上記した構成に加えて、前記鏡筒の外周面には、前記鏡筒の前記一端部を前記撮影光軸方向で前記取付壁部に押圧し、かつ前記結合部材を介して前記撮像素子を前記鏡筒の他端部に結合した状態において、前記撮影光軸に直交する方向からの前記鏡筒の撮影光軸回りの回転操作のためのピン穴が設けられていることとすると、鏡筒の撮影光軸回りの回転操作を容易なものとすることができるので、鏡筒に対する撮影光軸方向での撮像素子の位置調整を容易にかつ正確に行うことができる。
【００３８】
上記した構成に加えて、前記取付壁部は、前記外表面とは反対側に一端開放の箱状部材が結合されることにより、該箱状部材と協働して、前記鏡筒と前記撮像素子とを収容する筐体を形成することとすると、全体に小さな構成であるにも拘らず高い光学性能を有しかつ全方位に対して封止性能を有するものとすることができる。
【００３９】
上記した構成の撮像装置を用いる車載カメラでは、小型な構成であるにも拘らず、取付壁部の外表面側からの取付壁部と鏡筒との間での十分な封止性能を有し、かつ適切な光学性能を有するものとすることができることから、任意の位置に取り付けることができ、雨や湿気や塵埃が多い環境であっても適切に運転者による視認を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る撮像装置１０の外観形状を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の撮像装置１０を、撮影光軸Ｏを含む面で破断して示す説明図である。
【図３】取付壁部１１の構成を説明するための模式的な断面図である。
【図４】鏡筒３０の構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図５】鏡筒３０の構成を説明するために、その後端側（内縁突起部３９側）から見た模式的な斜視図である。
【図６】図５のＩ−Ｉ線に沿って得られた模式的な断面図である。
【図７】撮像光学系２０の構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図８】撮像光学系２０の構成を説明するために、鏡筒３０の後端側（内縁突起部３９側）から見た模式的な斜視図である。
【図９】電装基板部５０の構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図１０】電装基板部５０の構成を説明するために、斜め後方から見た模式的な斜視図である。
【図１１】撮像装置１０の暫定的に組付けの様子を説明するために、各部材に分解して示す模式的な断面図である。
【図１２】撮像装置１０が暫定的に組付けられた様子を示す模式的な断面図である。
【図１３】撮像装置１０の位置決め固定の様子を説明するための模式的な断面図である。
【図１４】位置決め固定された撮像装置１０を部分的に破断して示す模式的な斜視図である。
【図１５】位置決め固定された撮像装置１０を部分的に破断して示す模式的な側面図である。
【図１６】他の例の鏡筒３０´の構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図１７】鏡筒３０´を用いた撮像装置１０を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本願発明に係る撮像装置の発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００４２】
本発明に係る撮像装置の一例としての撮像装置１０を、図１ないし図１５を用いて説明する。
【００４３】
撮像装置１０は、図１および図２に示すように、取付壁部１１に、撮像光学系２０（図１では、その後述する対物レンズ（レンズ４１）および抜止部材２２の前端部のみが露見している）と、電装基板部５０と、が取り付けられて構成されている。
【００４４】
取付壁部１１は、少なくとも撮像光学系２０の対物レンズ（この例ではレンズ４１）すなわち鏡筒３０の一端部の撮影光軸Ｏに直交する方向（以下では、径方向ともいう）で見た周囲を取り囲む外表面Ｓを形成するものであり、撮像装置１０の所望の箇所への取り付けを可能とするものである。この取付壁部１１は、本実施例では、撮影光軸Ｏ方向から見た正面形状が矩形状であって全体に直方体形状を呈し、筐体１２の前側（被写体側）部分（前側筐体部）を構成するものとされている。このため、取付壁部１１は、筐体１２の後側を構成する後側筐体部１３への取り付けが可能とされている。この取付壁部１１は、図示は略すが、封止部材（例えば、Ｏリングや平パッキン等）を介在させた状態で、後端面１１ａを後側筐体部１３の前端面１３ａに付き合わされてネジ止め等で結合されることにより、互いの結合箇所における防水機能や防塵機能（以下、封止性能という）を有する筐体１２を形成する。この取付壁部１１の撮影光軸Ｏ方向で見た大きさ寸法は、後述するように鏡筒３０のネジ溝３４との位置関係により設定されている。
【００４５】
取付壁部１１には、図３に示すように、撮像光学系２０の後述する鏡筒３０の撮影光軸Ｏ方向での挿通が可能とされた円柱状の挿通孔１１ｂが設けられている。この挿通孔１１ｂでは、撮影光軸Ｏ方向で見た後側（後側筐体部１３側）に、内周壁面から内方へと突出された環状の内方突出部１１ｃが設けられている。挿通孔１１ｂでは、内方突出部１１ｃが設けられることにより、前側（被写体側）が相対的に径寸法（径方向で見た撮影光軸Ｏ方向を基準とする内径寸法）の大きい拡孔部１１ｄとされ、かつ後側（後側筐体部１３側）が拡孔部１１ｄよりも径寸法の小さな縮孔部１１ｅとされている。すなわち、挿通孔１１ｂは、内方突出部１１ｃが設けられることにより、取付壁部１１において、前側（被写体側）から見て同心状の２つの円形状を呈する段付きの貫通孔を形成している。この挿通孔１１ｂは、縮孔部１１ｅ（内方突出部１１ｃ）の内壁面１１ｆにより後述する径方向位置決め部と、内方突出部１１ｃの前側面１１ｇおよび後端面１１ｈにより後述する撮影光軸方向位置決め部と、を取付壁部１１に形成するように設定されている。この前側面１１ｇおよび後端面１１ｈは、撮影光軸Ｏ方向に直交する直交面とされている。
【００４６】
後側筐体部１３は、図１および図２に示すように、一端開放の箱形状を呈し、取付壁部１１との協働により、撮像光学系２０および電装基板部５０（撮像素子５２）を収容する筐体１２を形成する。この後側筐体部１３は、取付壁部１１における撮影光軸Ｏ方向で見た大きさ寸法が後述するように鏡筒３０のネジ溝３４との位置関係により制限されていることから、取付壁部１１の後端面１１ａの後方において、撮像光学系２０と、その鏡筒３０に結合された電装基板部５０と、を収容可能な大きさ寸法（深さ寸法）とされている。後側筐体部１３には、後端側に、撮像装置１０を含む筐体１２を所望の場所に取り付けるための２つの取付突起１３ｂが設けられている。本実施例では、両取付突起１３ｂは、図示は略すがネジ穴が設けられたボス部とされている。また、後側筐体部１３には、後述する電装基板部５０（後述する電子部品５３）へと電力を供給したり、電装基板部５０に実装される後述する撮像素子５２で取得した画像データを伝送したりするための電線１４が設けられている。この電線１４は、外部との封止性能を有した状態で電装基板部５０への接続を可能とされている。この封止性能を有する構成としては、後側筐体部１３に接続穴（図示せず）を設け、そこに電線１４を挿通するとともに周囲を防水用接着剤で充填することや、電線１４（その被覆部材）を後側筐体部１３と一体的に形成することがあげられる。なお、この電線１４は、取付壁部１１に後側筐体部１３を取り付けない場合には、電装基板部５０に直接接続する。この後側筐体部１３との結合が可能とされた取付壁部１１に撮像光学系２０が取り付けられる。
【００４７】
この撮像光学系２０は、鏡筒３０に光学素子群４０が保持されて構成されている。この鏡筒３０は、光学素子群４０を内方で保持すべく筒状を呈し、図４ないし図６に示すように、外観形状が、前側（被写体側）となる一端側が相対的に径寸法（径方向で見た撮影光軸Ｏを基準とする外径寸法）の大きい拡径部３１とされ、かつ後側となる他端側が拡径部３１よりも径寸法の小さな縮径部３２とされている。この拡径部３１は、取付壁部１１の挿通孔１１ｂの拡孔部１１ｄへの挿通が可能であり、かつ当該挿通孔１１ｂの縮孔部１１ｅへと挿通することのできない外径寸法とされている。また、縮径部３２は、取付壁部１１の挿通孔１１ｂの縮孔部１１ｅへの挿通が可能な外径寸法とされている。
【００４８】
この鏡筒３０では、拡径部３１の外周面にネジ溝３３と、縮径部３２の外周面に鏡筒側ネジ溝としてのネジ溝３４と、拡径部３１と縮径部３２との外径寸法の差異により形成された撮影光軸Ｏ方向に直交する直交面３５と、縮径部３２の外周面におけるネジ溝３４と直交面３５との間に位置する位置決め部３６と、縮径部３２の外周面で撮影光軸Ｏ方向に沿って延在する複数の平坦面部３７と、が設けられている。
【００４９】
拡径部３１のネジ溝３３は、後述する抜止部材２２に設けられたネジ溝２２ａと螺合可能とされている。縮径部３２のネジ溝３４は、後述する前側ナット状部材２３のネジ溝２３ａ、後側ナット状部材２４のネジ溝２４ａおよび電装基板部５０の結合部材５４のネジ溝５４ａと螺合可能とされている。直交面３５は、鏡筒３０の拡径部３１を取付壁部１１の挿通孔１１ｂの拡孔部１１ｄ内に位置させると、その挿通孔１１ｂの前側面１１ｇと面当接可能な位置関係とされている。
【００５０】
位置決め部３６は、鏡筒３０の縮径部３２を取付壁部１１の挿通孔１１ｂの縮孔部１１ｅ内に位置させると、縮孔部１１ｅの内壁面１１ｆに内接可能な面形状とされている。すなわち、位置決め部３６は、内壁面１１ｆとの協働により、取付壁部１１の挿通孔１１ｂ内において、鏡筒３０の径方向での位置決めをすることができる。このため、この位置決め部３６と取付壁部１１の内壁面１１ｆとは、取付壁部１１に対する鏡筒３０（撮像光学系２０）の径方向での位置決めを行う径方向位置決め部として機能する。特に、本実施例では、位置決め部３６と内壁面１１ｆとが、撮影光軸Ｏを中心とし当該撮影光軸Ｏ方向に延在する曲面で当接する構成であることから、径方向位置決め部により、取付壁部１１（挿通孔１１ｂ）における中心軸線と、鏡筒３０（保持孔３８）における中心軸線と、を一致させることができる。
【００５１】
複数の平坦面部３７は、撮影光軸Ｏ方向に沿って縮径部３２の外周面を平面状に切削したように形成されており、縮径部３２の周方向で見てネジ溝３４および位置決め部３６を分断するように設けられている。本実施例では、平坦面部３７は、縮径部３２の周方向で見て等しい間隔で４箇所に設けられており、径方向（撮影光軸Ｏに直交する方向）からの狭持を容易とすべく径方向で対を為している。このため、ネジ溝３４および位置決め部３６は、本実施例では、縮径部３２の周方向で見て等しい間隔で４箇所に設けられている。
【００５２】
この鏡筒３０では、光学素子群４０の保持ために、中心位置を撮影光軸Ｏ方向に沿って貫通する保持孔３８が設けられている。この保持孔３８は、前側（被写体側）の後述する光学素子群４０としてのレンズ４１の嵌合が可能な大内径部３８ａと、そこと隣接して大内径部３８ａよりも小さな内径寸法の中内径部３８ｂと、そこと隣接して中内径部３８ｂよりも小さな内径寸法の小内径部３８ｃと、を有する。この大内径部３８ａでは、中内径部３８ｂ側に撮影光軸Ｏ方向に直交する直交面３８ｄが設けられており、この直交面３８ｄには、後述するレンズ４１の後面を支持すべく中内径部３８ｂと等しい内径寸法とされた環状を呈する環状突起部３８ｅが設けられている。小内径部３８ｃの後側（後述する撮像素子５２側）すなわち鏡筒３０の後端には、嵌合された後述する光学素子群４０としてのレンズ４７の脱落を防止するための内縁突起部３９が設けられている。この鏡筒３０の保持孔３８に光学素子群４０（図７および図８参照）が収容される。
【００５３】
光学素子群４０は、図７および図８に示すように、画像取得のために任意の位置に結像させるものであり、少なくとも１つ以上の光学素子を有し、撮像装置１０（撮像光学系２０）において求められる光学性能に応じて適宜構成される。この光学素子群４０は、本実施例では、被写体（物体）側から順に、レンズ４１、レンズ４２、レンズ４３、絞り４４、レンズ４５、レンズ４６およびレンズ４７を有する。レンズ４１は、鏡筒３０の保持孔３８の大内径部３８ａに嵌合可能な外径寸法とされている。レンズ４２、レンズ４３および絞り４４は、鏡筒３０の保持孔３８の中内径部３８ｂに嵌合可能な外径寸法とされている。レンズ４６およびレンズ４７は、鏡筒３０の保持孔３８の小内径部３８ｃに嵌合可能な外径寸法とされている。この光学素子群４０は、大内径部３８ａ側の開口から、レンズ４７、レンズ４６、レンズ４５、絞り４４、レンズ４３、レンズ４２およびレンズ４１の順に、鏡筒３０の保持孔３８へと挿入される。ここで、本実施例では、レンズ４２の次にレンズ４１を保持孔３８へと挿入する際、先ず、保持孔３８の大内径部３８ａの直交面３８ｄにおいて、環状突起部３８ｅを取り巻くようにＯリング２１を配置し、そのＯリング２１および環状突起部３８ｅに後面を宛がいつつ当該後面が直交面３８ｄと対向するように、レンズ４１を保持孔３８へと挿入する。
【００５４】
この保持孔３８に挿入された光学素子群４０は、抜止部材２２により、大内径部３８ａ側の開口から脱落することが防止される。この抜止部材２２は、鏡筒３０の拡径部３１の外周面を取り巻くことが可能な大きさ寸法とされた筒状を呈し、前端部（被写体側の端部）がレンズ４１の前面の周縁部（有効エリアの外側位置）に外方（前側）から当接可能な径寸法とされている。抜止部材２２の内周面の後端側には、鏡筒３０の拡径部３１に設けられたネジ溝３３と螺合可能なネジ溝２２ａが設けられている。この抜止部材２２は、保持孔３８に光学素子群４０が適切に挿入された状態において、拡径部３１を覆うようにネジ溝２２ａがネジ溝３３に螺合されることにより、レンズ４１を鏡筒３０の後側（後述する撮像素子５２側）へと押圧する。このため、光学素子群４０は、鏡筒３０の保持孔３８において内縁突起部３９側へと押圧され、レンズ４７が内縁突起部３９へと押し当てられて、当該保持孔３８内で撮影光軸Ｏ方向に位置決めされる。これにより、光学素子群４０が、鏡筒３０内において撮影光軸Ｏ上で適切な位置に整列されることとなり、所望の光学性能を有する撮像光学系２０が組み付けられる。このとき、レンズ４１の後面と保持孔３８の大内径部３８ａの直交面３８ｄとの間に配置されたＯリング２１が、適切に圧縮される、すなわちレンズ４１の後面に圧接されるとともに直交面３８ｄに圧接される。このため、撮像光学系２０では、適切に圧縮されたＯリング２１により、レンズ４１の周囲から鏡筒３０の内方（保持孔３８の中内径部３８ｂおよび小内径部３８ｃ）への水や塵埃等の侵入が防止されており、十分な封止性能を有している。このように、撮像光学系２０では、鏡筒３０により封止的に光学素子群４０（その対物レンズとなるレンズ４１）が保持され、所望の光学性能を有している。なお、本実施例では、光学素子群４０（鏡筒３０）の中心軸位置となる各レンズ４１〜４７（絞り４４を含む）の回転対称軸（撮像素子５２で取得される画像における中心位置）を、撮像光学系２０の撮影光軸Ｏとしている。この撮像光学系２０の光学素子群４０の結像位置に、電装基板部５０が配置される。
【００５５】
電装基板部５０は、図９および図１０に示すように、基板５１に撮像素子５２と電子部品５３とが実装されて構成されている。撮像素子５２は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子で構成されており、撮像光学系２０（光学素子群４０）を通して受光面５２ａ上に結像された被写体像を電気信号（画像データ）に変換して出力する。電子部品５３は、撮像素子５２における動作の制御や撮像素子５２から出力された電気信号に基づく被写体像に対応したデジタル画像の生成等を行う。
【００５６】
この電装基板部５０では、基板５１における撮像素子５２が実装された面に、結合部材５４が設けられている。この結合部材５４は、撮像光学系２０（光学素子群４０）の結像位置を撮像素子５２の受光面５２ａ上とすべく、光学素子群４０に対する撮影光軸Ｏ方向での撮像素子５２（その受光面５２ａ）の位置の変更を可能とするために、撮影光軸Ｏ回りのネジ溝を介する螺合により、鏡筒３０に対して撮像素子５２もしくはそれが実装された基板５１を結合するものである。結合部材５４は、本実施例では、鏡筒３０の縮径部３２の内方への挿入を許すとともに撮像素子５２を内方に位置させることを可能とする円筒状を呈し、内周面に結合部材側ネジ溝としてのネジ溝５４ａが設けられている。このネジ溝５４ａは、鏡筒３０の縮径部３２の外周面に設けられたネジ溝３４との螺合が可能とされている。この結合部材５４には、基板５１側となる基端部にその基板５１への取り付け箇所となるフランジ部５４ｂが設けられている。このフランジ部５４ｂは、撮影光軸Ｏ方向で見た形状が八角形の直方体形状を呈し、８つの周面のうちの互いに隣接しない４つの周面が基板５１の外観形状に略沿うものとされている。これにより、結合部材５４では、径方向（撮影光軸Ｏに直交する方向）でのフランジ部５４ｂの狭持が容易なものとされている。この結合部材５４は、本実施例では、撮像素子５２を取り囲むようにフランジ部５４ｂの後端面が基板５１に当接された状態で、図示を略すネジ部材による螺合により当該基板５１に固定されている。この電装基板部５０（結合部材５４）の鏡筒３０（縮径部３２）への固定、および取付壁部１１と鏡筒３０との固定のために、２つのナット状部材２３、２４が設けられている（図２等参照）。
【００５７】
両ナット状部材２３、２４は、図２に示すように、外周面に径方向（撮影光軸Ｏに直交する方向）での狭持を容易なものとすべく当該方向で対を為す平行平面が複数設けられ、かつ内周面に鏡筒３０の縮径部３２の外周面に設けられたネジ溝３４との螺合が可能なネジ溝２３ａ、２４ａが設けられて構成された環状部材である。縮径部３２において拡径部３１側に配置される前側ナット状部材２３は、取付壁部１１と鏡筒３０とを固定するものである。このため、前側ナット状部材２３は、第１ナット状部材として機能し、そのネジ溝２３ａは、第１固定ネジ溝として機能する。また、縮径部３２において内縁突起部３９側に配置される後側ナット状部材２４は、電装基板部５０（結合部材５４）を鏡筒３０（縮径部３２）に固定するものである。このため、後側ナット状部材２４は、第２ナット状部材として機能し、そのネジ溝２４ａは、第２固定ネジ溝として機能する。ここで、撮影光軸Ｏ方向で見て、鏡筒３０の縮径部３２においてネジ溝３３が設けられた範囲の長さ寸法は、少なくとも両ナット状部材２３、２４の厚さ寸法と、電装基板部５０の結合部材５４のうちネジ溝５４ａが設けられた範囲の長さ寸法と、を加えたものに、径方向からの一対の平坦面部３７を介する鏡筒３０（縮径部３２）の狭持を可能とするだけの長さ寸法を確保することが可能なものとされている。
【００５８】
この撮像装置１０は、次のように暫定的に組付けられる。図１１に示すように、取付壁部１１の前側面１１ｇ上に封止部材の一例としてのＯリング２５を配置し、鏡筒３０の内縁突起部３９側を挿入先端方向として、鏡筒３０の直交面３５をＯリング２５に宛がうように、取付壁部１１の拡孔部１１ｄ側から挿通孔１１ｂへと鏡筒３０を挿入して、上述したように組み付けられた撮像光学系２０（図７および図８参照）を取付壁部１１の挿通孔１１ｂに挿通する（矢印Ａ１参照）。その後、取付壁部１１の挿通孔１１ｂに挿通された撮像光学系２０の鏡筒３０の縮径部３２のネジ溝３４に、その内縁突起部３９側から、前側ナット状部材２３（そのネジ溝２３ａ）を螺合させ（矢印Ａ２参照）、後側ナット状部材２４（そのネジ溝２４ａ）を螺合させ（矢印Ａ３参照）、電装基板部５０の結合部材５４（そのネジ溝５４ａ）を螺合させる（矢印Ａ４参照）ことにより、撮像装置１０の暫定的な組付けが完了する（図１２参照）。このとき、図１２に示すように、前側ナット状部材２３（その前端面２３ｂ）は、取付壁部１１（その後端面１１ｈ）に当接させず、かつ後側ナット状部材２４（その後端面２４ｂ）は、結合部材５４（その先端面５４ｃ）に当接させないものとする。これは、取付壁部１１に対する鏡筒３０の回転を可能とするとともに、結合部材５４に対する鏡筒３０の回転を可能とするためである。このように組み付けられた撮像装置１０の位置決め固定について、以下で説明する。
【００５９】
ここで、取付壁部１１は、挿通孔１１ｂに撮像光学系２０が挿通された状態において、その撮像光学系２０の鏡筒３０の縮径部３２のネジ溝３４に螺合された前側ナット状部材２３および後側ナット状部材２４と、鏡筒３０の縮径部３２の平坦面部３７への、径方向からの狭持のための接触およびその狭持した部材を撮影光軸Ｏ回りに回動させることが可能な構成とされている。換言すると、取付壁部１１は、挿通孔１１ｂに撮像光学系２０が挿通された状態において、撮影光軸Ｏ方向で見て、撮像光学系２０の鏡筒３０の縮径部３２の外周面上でネジ溝３４が延在する領域に到達することのない大きさ寸法、すなわち当該ネジ溝３４を横切りつつ撮影光軸Ｏ方向に直交する面と干渉することのない大きさ寸法とされている。このため、撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、前側ナット状部材２３および後側ナット状部材２４を径方向で見た外方位置には他の構成部材が存在することはなく、かつ前側ナット状部材２３と後側ナット状部材２４との間および後側ナット状部材２４と結合部材５４との間の少なくとも一方から鏡筒３０の縮径部３２の平坦面部３７の一部が露見している。よって、本実施例の撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、前側ナット状部材２３を径方向で見た外方位置に、前側ナット状部材２３を撮影光軸Ｏ回りに回動させるための第１空間Ｐ１が形成されている。また、本実施例の撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、後側ナット状部材２４を径方向で見た外方位置に、後側ナット状部材２４を撮影光軸Ｏ回りに回動させるための第２空間Ｐ２が形成されている。さらに、本実施例の撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、結合部材５４を径方向で見た外方位置に、結合部材５４の径方向から狭持するための第３空間Ｐ３が形成されている。なお、この第１空間Ｐ１、第２空間Ｐ２および第３空間Ｐ３は、撮像装置１０の位置決め固定の作業のための空間であることから、位置決め固定が完了した後は確保されている必要はない。
【００６０】
先ず、位置決めのために、上述したように暫定的に組付けた撮像装置１０を、図１３に示すように、調整装置６０に保持させる。この調整装置６０は、少なくとも、取付壁部１１を固定保持する筐体保持部６１と、結合部材５４（撮像素子５２）を撮影光軸Ｏ方向への移動を許容しつつ撮影光軸Ｏ回りの回転を防止するように保持する撮像素子保持部６２と、を有する。この撮像素子保持部６２は、本実施例では、結合部材５４のフランジ部５４ｂを狭持することにより、結合部材５４を保持するものとされている。本実施例の調整装置６０では、これに加えて、筐体保持部６１と撮像素子保持部６２とに保持された撮像装置１０において、撮像光学系２０を撮影光軸Ｏ方向に沿って取付壁部１１へと押圧する押圧部６３を有する。この押圧部６３は、本実施例では、鏡筒３０の拡径部３１に螺合された抜止部材２２を押圧するものとされている。なお、この押圧部６３は、作業者が手で押圧するものであってもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００６１】
暫定的に組付けた撮像装置１０において、調整装置６０の筐体保持部６１で取付壁部１１を固定保持し、かつその取付壁部１１の上下左右方向と、撮像素子５２で取得した画像における上下左右方向と、が一致するように調整装置６０の撮像素子保持部６２で結合部材５４を保持する。また、調整装置６０の押圧部６３で撮像光学系２０（抜止部材２２）を撮影光軸Ｏ方向に沿って取付壁部１１へと押圧する。
【００６２】
この調整装置６０に保持された撮像装置１０の電装基板部５０（その電子部品５３）に電力を供給するとともに、電装基板部５０（その撮像素子５２）からの画像をモニタ７０に表示可能な状態とする。そして、撮像装置１０の撮影光軸Ｏ上で所定の距離に被写体（図示せず）を配置して、撮像光学系２０で結像させるとともに、その被写体像を受光した撮像素子５２からの電気信号（画像データ）に基づく画像をモニタ７０に映し出す。
【００６３】
この状態の撮像装置１０において、鏡筒３０の縮径部３２の平坦面部３７を鏡筒保持部６４で狭持し、その鏡筒保持部６４を撮影光軸Ｏ回りに移動（回動）させることにより、取付壁部１１および結合部材５４（撮像素子５２）に対して、鏡筒３０を撮影光軸Ｏ回りに回転させることができる。この鏡筒保持部６４は、作業者の手であっても、作業者が使用する工具であってもよく、また調整装置６０の一部として設けられているものであってもよい。なお、図１３では、断面位置（図６と同様に図５のＩ−Ｉ線参照）の関係から、上下に対を為して示す鏡筒保持部６４のうちの上側がネジ溝３４に宛がわれているが、実際には撮影光軸Ｏを挟むように対向する一対の平坦面部３７に宛がわれる。
【００６４】
取付壁部１１および結合部材５４（撮像素子５２）に対して、鏡筒３０を撮影光軸Ｏ回りに回転させると、互いに螺合された鏡筒３０の縮径部３２のネジ溝３４と結合部材５４の内周面のネジ溝５４ａとの作用により、撮影光軸Ｏ方向で見た鏡筒３０に対する結合部材５４すなわち撮像素子５２の位置を調整することができる（一点鎖線および二点鎖線で示す電装基板部５０参照）。このとき、結合部材５４すなわち撮像素子５２は、撮像素子保持部６２により撮影光軸Ｏ回りの回転が防止されかつ撮影光軸Ｏ方向への移動が可能とされていることから、取得した画像における上下左右方向が取付壁部１１の上下左右方向と一致した状態を維持したまま撮影光軸Ｏ方向へと移動することとなり、撮像光学系２０の結像位置を受光面５２ａ上とするいわゆるピント調整を行うことができる。このピント調整では、取付壁部１１の挿通孔１１ｂの縮孔部１１ｅの内壁面１１ｆと、鏡筒３０の縮径部３２の位置決め部３６と、の当接により、取付壁部１１の挿通孔１１ｂ内において鏡筒３０が径方向で位置決めされているとともに、取付壁部１１（挿通孔１１ｂ）の中心軸線と鏡筒３０（保持孔３８）の中心軸線とが一致されていることから、取付壁部１１の挿通孔１１ｂ内での鏡筒３０の回転（回転姿勢）に拘らず、取付壁部１１（その外観形状）に対する撮影光軸Ｏの位置関係が一定している。
【００６５】
ピント調整は、取付壁部１１および撮像素子５２（電装基板部５０の結合部材５４）に対して、鏡筒３０を撮影光軸Ｏ回りに回転させて、モニタ７０に映し出された画像（被写体像）が適切な状態であるか否かで判断する。このピント調整は、作業者が画像を目視により確認しながら行うものであっても、画像解析により自動的に行う（調整装置６０にそれらの機能を搭載する）ものであってもよい。このとき、押圧部６３により、撮像光学系２０が撮影光軸Ｏ方向に沿って取付壁部１１へと押圧されていることから、取付壁部１１の位置を基準とするピント調整をより適切に行うことができる。
【００６６】
ピント調整が完了すると、筐体保持部６１および撮像素子保持部６２による保持と、押圧部６３による押圧と、を維持した状態で、前側ナット状部材２３を第１空間Ｐ１（図１２参照）を利用して前側ナット保持部材６５で保持し、鏡筒３０に対して適宜回転させて、前側ナット状部材２３の前端面２３ｂを取付壁部１１の後端面１１ｈに圧接させることにより、図１４および図１５に示すように、取付壁部１１の拡孔部１１ｄの前側面１１ｇを鏡筒３０の直交面３５に圧接させることができる。これにより、前側ナット状部材２３と鏡筒３０の拡径部３１とで、取付壁部１１の内方突出部１１ｃを狭持することができ、取付壁部１１と鏡筒３０とを固定することができる。このため、前側ナット状部材２３（その前端面２３ｂ）と鏡筒３０の拡径部３１（その直交面３５）と取付壁部１１の内方突出部１１ｃ（その前側面１１ｇおよび後端面１１ｈ）とは、取付壁部１１に対する鏡筒３０（撮像光学系２０）の撮影光軸Ｏ方向での位置決めを行う撮影光軸Ｏ方向位置決め部として機能する。また、前側ナット状部材２３（その前端面２３ｂ）と鏡筒３０の拡径部３１（その直交面３５）とは、取付壁部１１と鏡筒３０とを固定する第１固定手段として機能し、前側ナット状部材２３を鏡筒３０に対して回転させる（締め付ける）動作が、固定動作となる。
【００６７】
このとき、取付壁部１１と鏡筒３０との間に配置されたＯリング２５は、取付壁部１１の前側面１１ｇと鏡筒３０の直交面３５とで適切に圧縮される、すなわち前側面１１ｇに圧接されるとともに直交面３５に圧接される。この適切に圧縮されたＯリング２５により、取付壁部１１の外表面Ｓ側（対物レンズとなるレンズ４１が露出された側）からの、取付壁部１１と鏡筒３０（撮像光学系２０）との間での水や塵埃等の侵入が防止されており、十分な封止性能を有している。
【００６８】
また、図１３に示すように、筐体保持部６１および撮像素子保持部６２の保持と、押圧部６３による押圧と、を維持した状態で、後側ナット状部材２４を第２空間Ｐ２（図１２参照）を利用して後側ナット保持部材６６で保持し、鏡筒３０に対して適宜回転させて、後側ナット状部材２４の後端面２４ｂを結合部材５４の先端面５４ｃに圧接させることにより、図１４および図１５に示すように、取得した画像における上下左右方向が取付壁部１１の上下左右方向と一致した状態であって撮像光学系２０とのピント調整が為された状態で、結合部材５４すなわち撮像素子５２と鏡筒３０とを固定することができる。このため、後側ナット状部材２４（その後端面２４ｂ）は、螺合により鏡筒３０に結合された撮像素子５２（電装基板部５０の結合部材５４）の、鏡筒３０に対する撮影光軸Ｏ方向での位置決めを行う撮影光軸方向位置決め部として機能する。また、後側ナット状部材２４（その後端面２４ｂ）は、結合部材５４（撮像素子５２）を鏡筒３０に固定する第２固定手段として機能し、後側ナット状部材２４を鏡筒３０に対して回転させる（締め付ける）動作が、固定動作となる。
【００６９】
これにより、位置決め固定が完了し、撮像装置１０が形成される。この撮像装置１０では、Ｏリング２５により、取付壁部１１の外表面Ｓ側（対物レンズとなるレンズ４１が露出された側）からの、取付壁部１１と鏡筒３０（撮像光学系２０）との間での水や塵埃等の侵入が防止されており、十分な封止性能を有しているとともに、適切な光学性能を有している。
【００７０】
本実施例では、このように位置決め固定された撮像装置１０は、図１および図２に示すように、その取付壁部１１に後側筐体部１３を封止的に結合することにより、筐体１２により取付壁部１１の裏面側における外方からの撮像光学系２０および電装基板部５０への防水機能および防塵機能を得ることができる。このため、撮像装置１０は、後側筐体部１３の両取付突起１３ｂを介して所望の箇所に取り付けることが可能であって、全体に小さな構成であるにも拘らず高い光学性能を有しかつ全方位に対して封止性能を有するものとすることができる。このことから、この後側筐体部１３が結合されて筐体１２に取り囲まれた撮像装置１０は、例えば、車載カメラとして好適である。
【００７１】
このように、本発明の撮像装置１０では、取得した画像における上下左右方向が取付壁部１１の上下左右方向と一致した状態であって撮像光学系２０とのピント調整が為された状態で、結合部材５４すなわち撮像素子５２と鏡筒３０とを固定することができる。このため、取付壁部１１として、外観形状から上下左右方向を特定できる形状を採用することができるので、取付壁部１１すなわち筐体の設計自由度を飛躍的に向上させることができる。
【００７２】
また、本発明の撮像装置１０では、前側ナット状部材２３を鏡筒３０に対して撮影光軸Ｏ回りに回動させることにより、取付壁部１１と鏡筒３０とを封止的に固定することができるとともに、後側ナット状部材２４を鏡筒３０に対して撮影光軸Ｏ回りに回動させることにより、取付壁部１１と鏡筒３０とを封止的に固定することができる。このため、従来技術のように撮影光軸Ｏ方向での固定器具の挿通を可能とすべく撮像素子が設けられた基板の一部を切り欠く必要がないので、撮像装置１０の小型化に大きく寄与することができる。
【００７３】
さらに、本発明の撮像装置１０では、鏡筒３０（撮像光学系２０）および結合部材５４（電装基板部５０の撮像素子５２）を取付壁部１１に暫定的に取り付けた状態で、その取付壁部１１の上下左右方向と取得した画像における上下左右方向とを一致させたままピント調整を行うことができることから、光学素子群４０の各部材における公差の影響をなくすことができ、適切な光学性能を得ることができる。
【００７４】
本発明の撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、前側ナット状部材２３と後側ナット状部材２４との間および後側ナット状部材２４と結合部材５４との間の少なくとも一方から鏡筒３０の縮径部３２の平坦面部３７の一部が露見していることから、鏡筒３０の撮影光軸Ｏ回りの回転操作すなわちピント調整（位置決め作業）を容易なものとすることができる。
【００７５】
本発明の撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、取付壁部１１の挿通孔１１ｂの縮孔部１１ｅの内壁面１１ｆと、鏡筒３０の縮径部３２の位置決め部３６と、の当接により、取付壁部１１の挿通孔１１ｂ内において鏡筒３０が径方向で位置決めされているとともに、取付壁部１１（挿通孔１１ｂ）の中心軸線と鏡筒３０（保持孔３８）の中心軸線とが一致されていることから、ピント調整のために取付壁部１１の挿通孔１１ｂ内で鏡筒３０を回転させても、取付壁部１１（その外観形状）に対する撮影光軸Ｏの位置関係を一定とすることができるので、より適切にピント調整を行うことができ、より適切な光学性能を得ることができる。
【００７６】
本発明の撮像装置１０では、暫定的な組付け状態において、前側ナット状部材２３および後側ナット状部材２４を径方向で見た外方位置には他の部材が存在していない、換言すると上述した第１空間Ｐ１および第２空間Ｐ２が設けられていることから、撮像素子５２（電装基板部５０の結合部材５４）が取付壁部１１に対して位置決めされた状態での、取付壁部１１と鏡筒３０との固定作業およびその鏡筒３０への結合部材５４（電装基板部５０の撮像素子５２）の固定作業を容易なものとすることができる。
【００７７】
本発明の撮像装置１０では、ネジ溝３４に螺合された前側ナット状部材２３の締め付けにより取付壁部１１と鏡筒３０とが固定されるとともに、ネジ溝３４に螺合された後側ナット状部材２４の締め付けにより鏡筒３０に結合部材５４（電装基板部５０の撮像素子５２）が固定されていることから、その固定関係をより強固なものとすることができるとともに温度変化に伴う固定強度の変化を抑制することができるので、安定して高品質の画像特性を得ることができる。
【００７８】
本発明の撮像装置１０では、前側ナット状部材２３により固定される取付壁部１１と鏡筒３０との間でＯリング２５が圧縮されていることから、より確実な封止性能を得ることができる。
【００７９】
本発明の撮像装置１０では、電装基板部５０において、結合部材５４がネジ部材（図示せず）による螺合により基板５１に固定されていることから、電装基板部５０すなわち撮像素子５２を鏡筒３０により強固に固定することができる。このため、例えば、車に搭載された状態での振動等の外乱にも耐えることができ、安定して高品質の画像特性を得ることができる。
【００８０】
本発明の撮像装置１０では、光学素子群４０を保持する鏡筒３０に電装基板部５０（その結合部材５４）が直接固定されている、すなわち鏡筒３０と電装基板部５０（その結合部材５４）との間に他の部材が介在されていないことから、光学的に位置決めされた光学素子群４０と撮像素子５２（その受光面５２ａ）との結合のための部材を減らすことができるので、各部材における製造誤差や温度変化に起因する変形の影響を低減することができ、より高精度の画像特性を得ることができる。
【００８１】
本発明の撮像装置１０では、鏡筒３０に平坦面部３７が設けられていることから、径方向からの狭持が容易であり、鏡筒３０の撮影光軸Ｏ回りの回転操作すなわちピント調整を容易に行うことができる。
【００８２】
本発明の撮像装置１０では、取付壁部１１と鏡筒３０との間を封止するＯリング２５が、撮影光軸Ｏ方向に直交する鏡筒３０の直交面３５と、撮影光軸Ｏ方向に直交する取付壁部１１の前側面１１ｇと、の間に配置されていることから、たとえ取付壁部１１の挿通孔１１ｂ内で鏡筒３０が径方向のいずれかに偏っている場合であっても、その偏りの影響を受けることなく取付壁部１１と鏡筒３０との間でＯリング２５が適切に圧縮されるので、適切に封止性能を得ることができる。
【００８３】
本発明の撮像装置１０では、取付壁部１１に後側筐体部１３を封止的に結合することにより、筐体１２内に収容された鏡筒３０（そこに保持された光学素子群４０）および撮像素子５２（電装基板部５０）を、全方位に対する防水性能および防塵性能を有するものとすることができる。
【００８４】
本発明の撮像装置１０では、光学素子群４０が取付壁部１１とは別体の鏡筒３０に保持されていることから、取付壁部や筐体の外観形状を変更した場合であっても、高い光学性能の維持を容易なものとすることができるとともに、その外観形状の設計自由度を高めることができる。これは、以下のことによる。光学素子群４０では、所定の光学性能を得るためには極めて高い精度で位置決めした状態でレンズ等の光学素子を保持する必要がある。このことは、本実施例のように、複数の光学素子が用いられている場合に特に重要となる。このため、例えば、上述した従来技術（特許文献２）のように筐体で直接光学素子を保持する構成とし、この筐体を樹脂成形で形成するものとすると、筐体の外観形状を変更する度に、光学素子を保持する箇所における高い精度の確保のために極めて高い精度の金型を作成する必要があり、高い光学性能の維持は容易なものではない。また、筐体で直接光学素子を保持する構成とし、例えば、この筐体を樹脂成形するものとすると、形状に応じて種々の偏肉や金型内での樹脂の流れの不均一等の影響の有無（大きさ）が変わるので、筐体（光学素子を保持する箇所）の精度を確保するために筐体自体の外観形状に制約が生じてしまう。これに対して、本発明に係る撮像装置１０では、鏡筒３０自体は変更することなく（鏡筒３０を共通化する）、取付壁部における鏡筒３０との固定のための構成箇所のみを共通のものとすればよいことから、取付壁部の外観形状の変更が光学素子群４０の保持状態すなわち光学性能に影響を及ぼすことはなく、逆に光学性能の観点から取付壁部の外観形状の設計変更に影響を及ぼすこともない。
【００８５】
本発明の撮像装置１０では、光学素子群４０が取付壁部１１とは別体の鏡筒３０に保持されているとともに、その鏡筒３０に電装基板部５０（撮像素子５２）が固定されていることから、例えば、外気温や日光の照射により外表面Ｓを形成する取付壁部１１が変形してしまった場合であっても、光学的に位置決めされた光学素子群４０と撮像素子５２（その受光面５２ａ）との位置関係に影響が及ぶことを防止することができるので、安定して高品質の画像特性を得ることができる。
【００８６】
本発明の撮像装置１０では、鏡筒３０と基板５１との間が、撮像素子５２を取り囲む結合部材５４により塞がれていることから、鏡筒３０の外方から撮像素子５２の受光面５２ａへの異物の侵入を防止することができるとともに、鏡筒３０の外方からの光が撮像素子５２の受光面５２ａに入射することを確実に防止することができるので、より鮮明な画像を得ることができる。
【００８７】
本発明の撮像装置１０では、鏡筒３０（撮像光学系２０）と結合部材５４（電装基板部５０の撮像素子５２）とが取付壁部１１に対して位置決め固定されるとともに、鏡筒３０（撮像光学系２０）が取付壁部１１に対して封止的に固定されて構成されていることから、この取付壁部１１を所望の箇所、例えば、電子機器や建物の壁面の一部を構成するように取り付けることで、容易に所望の場所において封止性能を有する監視カメラとして利用することができる。
【００８８】
したがって、本発明の撮像装置１０では、筐体の設計自由度の低減を招くことなく、光学素子（光学素子群４０）の周囲での封止性能の確保を容易なものとしつつ小型化の妨げのなることなく適切な光学性能を得ることができる。
【００８９】
なお、上記した実施例では、本発明に係る撮像装置の一例としての撮像装置１０について説明したが、少なくとも１つ以上の光学素子を保持する鏡筒と、光学素子により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、鏡筒における被写体側となる一端部を撮影光軸に直交する方向で取り囲む外表面を形成する取付壁部と、鏡筒に対して撮影光軸方向への相対的な移動を可能とすべく撮像素子を鏡筒に螺合により結合する結合部材と、鏡筒の一端部を撮影光軸方向で取付壁部に押圧した状態において、撮影光軸に直交する方向からの固定動作により取付壁部と鏡筒とを固定する第１固定手段と、結合部材を介して撮像素子を鏡筒の他端部に結合した状態において、撮影光軸に直交する方向からの固定動作により結合部材を鏡筒に固定する第２固定手段と、を備える撮像装置であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００９０】
また、上記した実施例では、暫定的な組付け状態の撮像装置１０において、前側ナット状部材２３および後側ナット状部材２４を径方向で見た外方位置には他の部材が存在しないものとされていたが、径方向から前側ナット状部材２３と後側ナット状部材２４とを回動させることができるものであれば、例えば、撮影光軸Ｏ回りの角度で見て一部の角度領域のみが開放されているものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。すなわち、第１空間および第２空間は、撮影光軸Ｏ回りで見て全周に渡って形成されている必要はない。
【００９１】
さらに、上記した実施例では、鏡筒３０の縮径部３２の外周面に４つの平坦面部３７が形成されていたが、暫定的な組付け状態の撮像装置１０において、径方向から鏡筒３０を撮影光軸Ｏ回りに回転させることを容易なものとするものであれば、例えば、図１６および図１７に示すように、鏡筒３０´の縮径部３２´の外周面にピン穴５５を設けるものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。このピン穴５５は、径方向からの棒状部材の挿入が可能とされた凹所であり、図示の例では、縮径部３２の周方向で見て等しい間隔で４箇所に設けられている。このため、周方向で隣り合う２つのピン穴５５もしくは径方向で対向する２つのピン穴５５へと２つの棒状部材を挿入することにより、容易に径方向から鏡筒３０を保持して撮影光軸Ｏ回りに回転させることができる。なお、この各ピン穴５５は、挿入される棒状部材で鏡筒３０´に保持された光学素子群４０を傷つけないように、保持孔３８内に開放する（保持孔３８へと連通する）していないものとすることが望ましい。この例のように、ピン穴５５を設ける構成とすると、径方向からのピン穴５５を介する鏡筒３０（縮径部３２）の狭持を可能とするだけの撮影光軸Ｏ方向での長さ寸法を小さくすることができるので、より小型化に寄与することができる。
【００９２】
上記した実施例では、結合部材５４は、ネジ部材（図示せず）による螺合により基板５１に固定されていたが、接着により固定されていてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。この場合、結合部材５４と基板５１との位置関係を微調整することができるので、結合部材５４を介して取り付けられる鏡筒３０すなわちそこに保持される光学素子群４０に対する撮像素子５２の位置関係（例えば、撮影光軸Ｏ方向に対する受光面５２ａの角度）を微調整することができる。このため、より高精度の画像特性を得ることができる。
【００９３】
上記した実施例では、前側ナット状部材２３を鏡筒３０に対して撮影光軸Ｏ回りに回動させて取付壁部１１に圧接させることにより、前側ナット状部材２３と鏡筒３０の拡径部３１とで、取付壁部１１の内方突出部１１ｃを狭持して取付壁部１１と鏡筒３０とを封止的に固定していたが、小型化の妨げとなることなく光学素子から撮像素子に至る封止性能の確保を容易なものとする観点からは、暫定的な組付け状態において径方向（撮影光軸Ｏに直交する方向）からの固定動作により取付壁部に対して撮影光軸Ｏ方向に鏡筒を押圧させて固定するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００９４】
上記した実施例では、後側ナット状部材２４を鏡筒３０に対して撮影光軸Ｏ回りに回動させて結合部材５４に圧接させることにより、結合部材５４すなわち撮像素子５２と鏡筒３０とを固定していたが、適切な光学性能を得る観点からは、ピント調整が完了した状態において、取付壁部と結合部材（撮像素子）との位置関係を維持したままでの径方向（撮影光軸Ｏに直交する方向）からの固定動作により結合部材と鏡筒とを固定するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００９５】
上記した実施例では、結合部材５４が、撮像素子５２を取り囲む筒状とされていたが、鏡筒に対して撮影光軸Ｏ方向への相対的な移動を可能とすべく撮像素子（電装基板部（基板））を鏡筒に螺合により結合するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００９６】
上記した実施例では、結合部材５４が基板５１に固定されていたが、撮像素子５２に固定するものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。このとき、結合部材５４（そのフランジ部５４ｂ）は、撮像素子５２における有効エリア（実効的な受光面）以外の領域を利用して撮像素子５２に取り付ければよい。この構成では、鏡筒３０（光学素子群４０）と撮像素子５２との結合のための部材を減らすことができることから、各部材における製造誤差や温度変化に起因する変形の影響を低減することができるので、より高精度の画像特性を得ることができる。
【００９７】
上記した実施例では、光学素子群４０がレンズ４１、レンズ４２、レンズ４３、絞り４４、レンズ４５、レンズ４６およびレンズ４７により構成されていたが、画像取得のために任意の位置に結像させるものであって少なくとも１つ以上の光学素子を有するものであり、上述した構成の鏡筒３０に保持されているものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００９８】
以上、本発明の撮影装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【００９９】
１０  撮像装置
１１  取付壁部
１１ｂ  （取付壁部の貫通孔としての）挿通孔
１１ｇ  （直交面としての）前側面
１２  筐体
１３  （箱状部材としての）後側筐体部
２３  （第１ナット状部材としての）前側ナット状部材
２３ａ  （第１固定ネジ溝としての）ネジ溝
２４  （第２ナット状部材としての）後側ナット状部材
２４ａ  （第２固定ネジ溝としての）ネジ溝
２５  （封止部材としての）Ｏリング
３０、３０´  鏡筒
３１  （一端側としての）拡径部
３２  （他端側としての）縮径部
３４  （鏡筒側ネジ溝としての）ネジ溝
３５  直交面
３７  平坦面部
４０  光学素子群
５１  基板
５２  撮像素子
５４  結合部材
５４ａ  （結合部材側ネジ溝としての）ネジ溝
５５  ピン穴
Ｏ  撮影光軸
Ｓ  外表面
Ｐ１  第１空間
Ｐ２  第２空間
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１００】
【特許文献１】特許３８３５６２０号公報
【特許文献２】特開２００９−２９０５２７号公報
【図１】
0005499828.tif 000002
【図２】
0005499828.tif 000003
【図３】
0005499828.tif 000004
【図４】
0005499828.tif 000005
【図５】
0005499828.tif 000006
【図６】
0005499828.tif 000007
【図７】
0005499828.tif 000008
【図８】
0005499828.tif 000009
【図９】
0005499828.tif 000010
【図１０】
0005499828.tif 000011
【図１１】
0005499828.tif 000012
【図１２】
0005499828.tif 000013
【図１３】
0005499828.tif 000014
【図１４】
0005499828.tif 000015
【図１５】
0005499828.tif 000016
【図１６】
0005499828.tif 000017
【図１７】
0005499828.tif 000018